Utilizzo del Bim per aumentare la sicurezza in cantiere

Le tecnologie del Building Information Modeling possono essere efficacemente applicate alla programmazione e gestione della sicurezza. Con la metodologia Bim, diventa più facile visualizzare e controllare le condizioni del cantiere e identificare i pericoli, ma anche risolvere questioni come la pianificazione delle fasi di lavoro, la mancanza di comunicazione e formazione dei lavoratori, le interferenze tra le varie lavorazioni. In che modo? Attraverso la pianificazione integrata del cantiere con il progetto e la simulazione in 4D delle fasi costruttive che tiene in considerazione il fattore tempo. Ne parliamo con Acca Software e TeamSystem.

Perchè il Bim in cantiere

Se fino a ieri uno dei principali problemi per i coordinatori della sicurezza era il non poter prendere parte alla fase di progettazione di un’opera, oggi il Bim in quanto metodo collaborativo per eccellenza, ha aperto una nuova fase, favorendo la condivisione di qualunque elemento del progetto, compresa la pianificazione della sicurezza in cantiere, così da evitare in fase esecutiva il presentarsi di situazione di rischio non previste.

Oltre a semplificare l’adempimento delle varie normative in materia di prevenzione di incidenti sul lavoro, il Bim agevola la valutazione del pericolo e facilita l’analisi dei possibili rischi: potendo esaminare il cronogramma già in fase di progettazione – quindi le diverse fasi di lavorazione e le varie tempistiche – si possono integrare tutti gli aspetti riguardanti la realizzazione dell’opera passo dopo passo.

Il risultato è un modello nel quale viene ricreato un cantiere virtuale, con tanto di macchinari e uomini in movimento, per poter verificare gli ingombri e simulare situazioni di emergenza in modo da valutare, per esempio, il funzionamento delle vie di fuga in caso di evacuazione delle maestranze.

Con le funzionalità Bim a portata di mano è possibile concentrarsi su ogni rischio individualmente e pianificare flussi di lavoro in modo tale che ogni lavoratore possa prepararsi meglio all’attività ed evitare potenziali pericoli.

Esistono software specifici e librerie con oggetti che riproducono qualunque tipologie di macchine e attrezzature da cantiere che consentono di sceglierei modelli più idonei a svolgere una specifica mansione anche in relazione alla pianificazione della sicurezza: in questo modo si riescono a previsualizzare le varie fase di attività in sequenza, valutandone l’impatto sulla tutela e protezione di tecnici e manovali.

Con il cantiere digitale si possono evidenziare da subito le probabili criticità e risolverle prima che si presentino in corso d’opera. Inoltre, si ottengono dati e informazioni sulle funzioni assegnate ai singoli lavoratori, sul personale da coinvolgere e su come prevenire rischi di incidenti.

Attraverso il Bim si ha quindi la possibilità di rappresentare puntualmente la realtà del cantiere, comprese le situazioni di contorno , per esempio, il contesto urbanistico, l’orografia del territorio, le criticità fisiche preesistenti al suo insediamento, così da avere un quadro il più possibile completo per individuare più agevolmente le scelte progettuali più opportune in materia di sicurezza.

Tutto sotto controllo con la progettazione integrata

La progettazione integrata è un iter progettuale multidisciplinare che fonde disegno architettonico, calcolo strutturale, progetti degli impianti e tutte le competenze tecniche che ruotano attorno alla creazione e realizzazione di un edificio.

Un modus operandi che si sposa con la metodologia Bim e con il Construction Site Information Model (CoSIM), vale a dire con il “modello informativo del cantiere e della sicurezza” (così come lo definisce la norma UNI 11337). Per dirla in modo più semplice e chiaro, il CoSIM è il modello ergotecnico dell’intervento, sviluppato in forma integrata e coordinata con le altre discipline.

La norma tecnica Uni impone di creare un modello tridimensionale con successione di fasi costruttive e informazioni che riguardino lo studio di mezzi tecnici e organizzativi per realizzare una migliore efficienza del lavoro: il dettaglio deve crescere nella fase di esecuzione, dove il modello rappresenta la progettazione con la scelta di attrezzature, i macchinari e opere più idonei a svolgere in sicurezza le lavorazioni, in relazione agli effettivi spazi operativi.

L’adozione di modelli CoSIM favorisce la progettazione cantieristica e della prevenzione di infortuni, non solo per quanto riguarda la produzione della documentazione richiesta dalla legge, ma soprattutto dal punto di vista della qualità e completezza della progettazione.

Durante ciascuna fase, lo scambio informativo tra la progettazione ergotecnica e gli altri ambiti progettuali è di fondamentale importanza affinché tutto il pool di professionisti sviluppino una maggiore consapevolezza riguardo la concreta fattibilità delle opere,  evitando così errori e incongruenze.

La modellazione ergotecnica della fase esecutiva degli interventi progettati in CoSIM viene poi direttamente monitorata in corso d’opera per valutare efficienza e margini di miglioramento dei modelli realizzati in termini di scelte di tecniche e tecnologie cantieristiche, sicurezza e salute delle maestranze, sostenibilità dei consumi energetici di cantiere.

Realizzando un ambiente di simulazione 3D interattivo integrato si possono anche rilevare le attività ad alto rischio e individuare le migliori tecnologie in relazione ai costi, migliorando i livelli di sicurezza e coordinamento.

Grazie al Bim e al CoSIM, già in durante la modellazione dell’oggetto edilizio visualizzando le diverse fasi cantieristiche, si riescono a individuare subito le criticità e a fare le modifiche tecniche necessarie. L’altro vantaggio è che la disponibilità di un modello Bim rende molto più fluidi i processi autorizzativi in corso d’opera, tenuto conto che spesso sono proprio i documenti di pianificazione della sicurezza che fanno rallentare i tempi.

Quando la progettualità aiuta chi gestisce la sicurezza sul lavoro

“E’ innegabile – dichiara Adriano Castagnone, presidente di Assobim – che il Bim offra strumenti estremamente efficienti per la prevenzione dei rischi in cantiere: in particolare la possibilità di simulare scenari operativi, evidenziando le interazioni degli elementi nella fase di costruzione e mettendo in luce le diverse ipotesi di intervento. Sono strumenti che rendono molto più credibile e completo il progetto”.

Il Bim permette di guardare al sistema cantiere in un’ottica completamente diversa, grazie all’introduzione della quarta dimensione: quella temporale, perché con questa metodologia si suddivide in fasi il cronoprogramma e ci si concentra su ciascuna di esse in ordine cronologico, in modo da poter avere sotto controllo l’andamento teorico delle varie lavorazioni.

Esistono sul mercato software specifici che, in relazione al modello disegnato in Bim e ai materiali inseriti, sono in grado di rilevare le varie interferenze tra le fasi di lavorazione  – le cosiddette clash detection – di indicare gli ingombri dei vari macchinari e di riprodurre le caratteristiche fisico geografiche del territorio in cui verrà realizzata l’opera.

Queste simulazioni accurate consentono agli attori coinvolti nel processo di studiare a monte l’organizzazione delle lavorazioni, delle maestranze e delle tempistiche per la fornitura di materiali e attrezzature. Con il vantaggio di focalizzare l’attenzione sulle eventuali criticità e risolverle già in fase di progettazione, ma anche di facilitare i controlli di sicurezza perché è assolutamente necessario che ci sia totale congruenza tra ciò che viene indicato nel modello e quanto avviene nella realtà.

Str Vision CPM, prodotto da TeamSystem Construction è un software gestionale che permette all’impresa di gestire ogni aspetto dell’opera dalla progettazione alla manutenzione, compresa la gestione della documentazione Psc e Pos (Piano di Sicurezza e Coordinamento e Piano Operativo di Sicurezza)  in fase di esecuzione con un programma che consente di svolgere a norma di legge questi adempimenti. In sostanza, con un’unica piattaforma le imprese hanno la possibilità di coordinare tutte le attività in un unico prodotto integrato su pc, da remoto e in cloud.

“I dati provenienti dai modelli tridimensionali Bim e gestiti da Str Vision CPM – spiega Nicola Baraldi, Marketing Manager TeamSystem Construction – vengono messi in relazione con le diverse fasi di costruzione, inoltre con la piattaforma Syncro Pro è possibile fare valutazioni ex post come se si fosse in una macchina del tempo, visualizzando, cioè, le varie lavorazioni in avanti e indietro e controllando che non ci siano pericoli o gli errori in fase di costruzione. In questo modo, si possono apportare le dovute correzioni dove necessario”.

Questa tecnologia va a incontrare gli strumenti di controllo Iot (Internet of Things) che, sempre grazie al Bim, possono aumentare il livello di sicurezza, perché il monitoraggio di macchine e attrezzature è continuo, con alert in caso di anomalie. Vengono anche utilizzati visori per navigare in un progetto in realtà immersiva e analizzare il modello tridimensionale, valutando ogni possibile rischio o pericolo. In altre parole, la contrapposizione fra costruito e cantiere virtuale fa capire in maniera molto chiara e precisa se l’edificio che si sta realizzando è del tutto identico a come lo si vede nel modello.

“La pianificazione dei lavori e la gestione della sicurezza – conclude Baraldi – va intesa come fattore reale di organizzazione e valorizzazione delle risorse in cantiere. Infatti, ha uno straordinario potenziale e nei prossimi anni avrà sviluppi notevoli. Oggi sono soprattutto i principali costruttori e i general contractor a dimostrarsi più sensibili verso la progettazione della sicurezza in Bim, ma ci sono anche alcune piccole e medie imprese, soprattutto al Nord, che stanno cominciando a sperimentare queste metodologie”.

Anche la società campana Acca Software ha sviluppato un nuovo programma per la modellazione 3D e 4D della sicurezza nel cantiere, in grado di unire precisione tecnica nel rispetto delle normative e facilità di utilizzo.

Il suo nome è CerTus-HSBIM: si tratta di un plug-in del software CerTus – il software per piani di sicurezza – che è in grado di definire modelli del cantiere dalla fase di concezione-progettazione a quella attuativa-produttiva, seguendo quindi l’intera evoluzione ed evidenziando i livelli di dettaglio in ogni fase (il cosidetto Lod, Level of development), che aumentano man mano che il progetto procede, passando dalla semplice indicazione di attrezzature, apprestamenti o presidi di sicurezza in fase progettuale, alle verifiche della loro compatibilità con il sistema funzionale-spaziale del cantiere.

“Questo software – precisa Michele Santoro, responsabile commerciale di Acca Software – viene oggi utilizzato da tutte le imprese che svolgono lavori in cantieri temporanei, per conto di committenti pubblici o privati, indipendentemente dalle dimensioni della società e del cantiere e dalla tipologia di intervento da realizzare. Il principale vantaggio di CerTus-HSBIM è senza dubbio la possibilità di sviluppare in forma integrata e coordinata con altre discipline, un modello ergonomico dell’opera che può essere simulata allo stadio di progettazione e a quello di produzione così come la norma Uni 11337-4 richiede. Disporre di un modello virtuale apre la strada a numerose possibilità: pensiamo al concetto di Digital Twin, una copia esatta di un oggetto reale sulla quale fare test in modo da evitare potenziali errori e problemi che potrebbero generare disecotomie sia sul piano economico che temporale. Grazie al Bim possiamo integrare la pianificazione della sicurezza dialogando, tramite piattaforma, con tutti gli altri team progettuali. Inoltre, siamo in grado di prevedere interferenze e sovrapposizioni spazio-temporali delle lavorazioni e possiamo aggiornare i piani Psc, Pos e il diagramma di Gantt direttamente dal modello Bim. Il sistema ci permette anche di creare scenari di rischio utili alla formazione degli addetti. Sono convinto che la rapida evoluzione tecnologica e i vantaggi concreti che questo approccio innovativo comporta, compresi la digitalizzazione e robotizzazione del settore, faranno sì che da qui ai prossimi cinque anni ci troveremo di fronte  a uno scenario completamente differente. Certamente, per gli addetti ai lavori, rimanere indietro oggi significa restare fuori domani”.

Bim maestro di sicurezza

Può succedere che i programmi di formazione dei lavoratori in cantiere sembrare a volte troppo teorici e, non essendo contestualizzati al cento per cento, possano risultare generici e poco stimolanti. Invece, con l’arrivo del Bim e dei software di realtà immersiva anche i metodi di apprendimento e aggiornamento in tema di sicurezza hanno subito una vera e propria rivoluzione.

L’utilizzo del modello digitale come strumento formativo e didattico, dà alle diverse maestranze che operano in cantiere la possibilità di navigare all’interno del progetto e previsualizzare le diverse lavorazioni che andranno poi a  realizzare, ricevendo così istruzioni specifiche e mirate.

Per esempio, in un’attività di scavo il lavoratore riesce ad assumere il punto di vista di chi siede all’escavatore e fa le manovre, avendo anche ben chiaro il contesto circostante e le altre figure professionali che operano negli spazi limitrofi.

Nel modello di cantiere simulato vengono inserite anche gru, piattaforme aeree, ponteggi, ruspe, betoniere e, naturalmente, operai e tecnici al lavoro. In questo modo, è certamente più facile avere un’idea precisa degli ingombri, degli spazi e delle opere da eseguire. Il risultato finale è anche una maggiore consapevolezza dei rischi e delle difficoltà di esecuzione da parte delle maestranze.

Le “lezioni” si svolgono indossando specifici visori per immergersi nella realtà virtuale, ma anche speciali auricolari in grado di riprodurre i tipici rumori di cantiere e guanti che hanno sensori particolari per simulare il senso del tatto, quindi per “toccare” l’ambiente in cui ci si muove e i macchinari da utilizzare.

Un modo certamente molto più coinvolgente di fare e ricevere formazione.